Post-Merge 時代：以太坊新共識的破局重生_以太坊:Creator Platform

以太坊經歷了歷史性的升級，發展進入了新的階段。合并之后，以太坊將繼續沿著擴容和去中心化的方向前進。TheMerge僅僅是PoS時代的第一步，以太坊依然面臨著巨大的挑戰，驗證者群體中心化，擴容，LazyValidatorProblem等問題依然制約著應用的爆發和以太坊的安全擴展，本文將從TheMerge開始，逐步分析POS采用的共識算法，重點探索使用DVT技術來解決驗證者單點風險的問題，和從業者一起分析以太坊的問題和未來的發展機會，建議具備一定以太坊基礎的讀者閱讀此文章。

一：TheMerge

1.1背景

TheMerge是以太坊有史以來最大的技術升級，在2022年9月15日實現了ExecutionLayer和ConsensusLayer的合并，其最大的變化是將以太坊的PoW共識切換為PoS共識。

圖1：TheMerge

除此之外，合并以后以太坊的能源消耗降低了將近99.95%，據VitalikButerin推文，以太坊合并將使全球用電量減少0.2%。

圖2：Vitalik對于合并后以太坊能源消耗的觀點

1.2合并帶來的改變

代幣增發：PoW時代的ETH代幣增發停止，新的ETH僅通過PoS共識出塊產生，以太坊的通脹率降低，當basefee超過15gwei的時候，以太坊甚至進入通縮。

圖3：合并后BurnTotal

質押收益：gas費用和MEV的收入被分配給Validator，驗證者的質押幣本位收益達到5-7%。

圖4：RocketPool質押收益率

Withdraw：合并以后質押的ETH并不能立即Withdraw，需要在上海升級以后才會放開Withdraw的限制，并且在提款的時候，用戶并不能直接提取，為了避免大規模的提款，對于單次提款的數量和時間都有一定的限制，所以開放提款以后，并不會出現大量提款拋售的情況。具體的信息可以參考EIP-4895：Beaconchainpushwithdrawalsasoperations

數據結構的改變：ConsensusBlock里面會包含ExecutionBlock的Hash值，同時ExecutionBlock里面和PoW相關的參數不再生效。mixHash字段會記錄以太坊原生的RANDAO隨機數，供EVM調用，以太坊的開發者可以直接使用這個隨機數到智能合約開發中。

圖5：Merge后數據結構變化

共識替換：PoW共識被PoS替換，原有的礦工職責被驗證者替代，同時存在兩條鏈，需要同時運行兩個客戶端節點，ExecutionLayerClient和ConsensusLayerClient。

圖6：合并后以太坊客戶端

切換為PoS共識以后，以太坊的算法由Ethash轉換為了CasperFFG，相較之前的算法，Gasper更加節能，不需要再通過專門的礦ji計算難度值，而是通過隨機的方式來出塊，讓我們往下繼續探索以太坊的共識算法和出塊方式！

二：Gasper

目前信標鏈上面質押了13,830,378個ETH，活躍驗證者的數目為432,203個，根據PBFT的特點，beaconchain的驗證者數目很多，網絡通信數據量大，簡單的PBFT不再適用于以太坊網絡，于是以太坊在網絡結構上面采用PBFT的思想對網絡架構進行了改進和設計，使用了Gasper算法。

Web3操作協議dappOS完成種子輪融資，IDG Capital和紅杉中國領投:7月21日消息，Web3操作協議dappOS宣布以5000萬美元估值完成種子輪融資，IDG Capital和紅杉中國（Sequoia China）領投，OKX Ventures、HashKey Capital、KuCoin Ventures、TronDao、Gate Labs、Taihill Ventures、Symbolic Capital、Foresight Ventures、BlueRun Ventures、Mirana Ventures、Leland Ventures等參投。dappOS于2022年11月份入選Binance Labs第五季孵化計劃，并在今年6月份獲得來自Binance Labs的Pre-Seed輪融資。[2023/7/21 15:50:27]

Gasper為beaconchain協議中的終局性工具，用于確定哪些區塊應被參與者認定為已經確定的、不可更改的，同時在分叉的時候用于確定哪個分叉鏈是主鏈。Gasper的終局性一般化了《CasperFriendlyFinalityGadget》論文中的概念。

圖7：質押和驗證者情況

2.1概念

圖8：Epoch和Slot圖示

Slot：合并以后一個Slot就是一個區塊，有一個committee負責在12S的時間內生成該Slot。

Epoch：每32個Slot組成一個Epoch，一個Epoch的時間為384S，即6.4Min。

Committee：每個驗證者委員會最低會分配128個Validator，驗證者會對自己負責的Slot進行Attestation操作，并且在委員會中有一個Validator會被隨機選為Proposer，進行出塊。

Attestation：每一個Slot對應的committee里面的Validator都需要對上一個Epoch進行投票簽名，確保自己認可了上一個Epoch里面的交易。

Validator：由于以太坊TheMerge以后共識算法切換為了POS，原來的礦工被Validator取代，Validator通過質押32ETH資產成為Validator，負責參與各個Epoch內slot的出塊和簽名工作。

Proposer：Proposer來自committee中的Validator，通過RANDAO產生的隨機數選出，被選用于Slot區塊的打包。

Beaconchain：用于替代PoW共識的PoS區塊鏈，beaconchainnode被用來掛載DataBlobs的交易類型，為Rollup提供更多的存儲空間。

2.2流程

Epoch開始的時候，通過RANDAO為每一個Slot分配一個Committee對上一個Epoch進行Attestation。

為當前Epoch的32個Slot分配多個Aggregator將committee對上一個Epoch的Attestation聚合以后記錄進Slot區塊里。

RANDAO通過生成隨機數確定Proposer負責出塊。

圖9：Committee出塊

在當前Epoch，每一個Slot在出塊的時候，committee都對上一個Epoch的檢查點進行Attestation，連著兩個檢查點Attestation以后，上一個檢查點才Finalised，直到32個Slot都依次對檢查點進行了Attestation，本輪Epoch結束。Post-Epoch的第一個Slot開始的時候，Pre-Epoch達到了終局性的共識，即Post-Epoch經歷了Pre-Epoch和當前Epoch，一共兩輪Epoch，時間上為12.8Min，交易就在鏈上確定下來了，即所謂的終局性。

Web3操作協議dappOS發布V2路線圖，包括統一賬戶等新功能:7月8日消息，Web3 操作協議 dappOS 發布 V2 版本路線圖，包括統一賬戶、任務關聯訂單執行、全新競價系統等新功能，此外 dappOS V2 首批支持項目包括 Benqi、Cheems、Curve、DeFi Kingdom、Frax Finance、GMX、KyberSwap、Lido、Perpetual、QuickSwap、StarryNift、SyncSwap 和 SynFutures。

此前報道，2023 年 6 月，dappOS 獲得 Binance Labs 投資。[2023/7/8 22:25:36]

2.3特性

RANDAO賦予了鏈上的隨機數。RANDAO生成的隨機數將會放進ExecutionLayerBlock，智能合約能夠直接使用該隨機數，在擁有鏈上的原生隨機數以后，DeFi可能會有新的應用誕生，比如類的DeFi應用可以直接信任和使用RANDAO產生的隨機數。

圖10：RANDAO

2.4LatestMessageDrivenGHOST

在以太坊新的POS共識機制中使用LMD-GHOST作為分叉選擇規則，當發生分叉的時候，GHOST會選擇獲得更多消息支持的子樹。其背后的理念是在計算鏈頭時，只考慮每個驗證者最近的投票，而不是過去產生的任何投票，以此降低運行GHOST所需的計算量。

想要深入學習的可以查閱：https://eprint.iacr.org/2013/881.pdf

2.5隨之而來的問題

三：以太坊質押wa礦

通信與驗證成本增加：是不是驗證者越多越好呢？其實不然，雖然驗證者的數量增多有利于數據可用性采樣和去中心化，但是驗證者增多意味著單個Slot的驗證者也會變多，在收集各個驗證者簽名的時候就會增加Aggregator和驗證者之間的通信負擔，除此之外，聚合簽名的驗證成本也會增大，這無形中會增加驗證者節點的負擔。

長程攻擊：長程攻擊是指某個驗證者在Withdraw質押在信標鏈上的ETH后，他可以利用舊私鑰在某個曾經簽署過的區塊進行惡意分叉，因為此時其在鏈上已無任何質押資產，然后迅速產生空塊至目前的區塊高度，對網絡進行攻擊。這也是未來可能出現的攻擊方式。以太坊在設計的時候是對Pre-Epoch的checkpoint進行投票，其設計思路也就是將初始狀態不斷往前推進，避免可能出現的攻擊。

3.1Staking

質押門檻：驗證者為了履行職責參與共識出塊需要質押32ETH作為保證金資產。

驗證者的職責：在協議規定的時間生產區塊和attestation。

3.1.1Staking方式

SoloStaking：solostaking的方式是由想要自己出資32個ETH做驗證者的質押人自己在云服務器上運行驗證者節點，除了選擇在云服務器上面運行節點，也可以選擇在自己家中擺放服務器設備運行以太坊節點，區別在于云服務之上運行節點更加穩定，在參與網絡共識的時候可以避免和減少因為停電和網絡原因造成的怠工懲罰，而在家自己搭建節點的優勢在于硬件和網絡服務的成本低于云服務器，這里質押人可以自行選擇采用哪種托管方案。

StakingPool：由于32個ETH對于普通人來說是一筆不菲的資金，尋常小資金的質押者想要參與網絡共識卻沒辦法自己運行節點，于是出現了質押池解決方案，其中以許可型的半去中心化質押解決方案Lido為主要項目，其吸收了較大的資金體量，成為賽道內的頭部解決方案，其次還有去中心化程度更高一些的解決方案如RocketPool和Swell等，在現有的質押池解決方案之上，還產生了Unamano這樣的聚合解決方案來幫助和發展以太坊Staking領域。

Purpose Bitcoin ETF比特幣持有量接近2.5萬枚創年內新高:6月27日消息，隨著貝萊德申請現貨比特幣ETF，市場上現有的比特幣ETF產品開始重新引起投資者關注。數據顯示，在加拿大多倫多證券交易所上市的實物結算比特幣交易所交易基金Purpose Bitcoin ETF目前持有的比特幣數量已達到24,705 BTC，創下今年以來的新高。分析認為，這一趨勢或表明投資者信心正在復蘇，并且對通過交易所交易產品購買比特幣產生了新的興趣。[2023/6/28 22:04:10]

在節點運營方面，Lido選擇指定部分專業的運營商來運行網絡節點，這也是其相對中心化的一點，運營商掌握簽名私鑰，用戶的資產部分信賴Lido和運營商，至于提款私鑰，2021年7月之前，提款地址是一個6/11的多簽地址，多簽私鑰由行業內OG保管，2021年7月之后，提款地址指向一個可升級的合約地址，該合約由DAO進行管理。RocketPool在節點方面選擇更加去中心化，任何人只需要提供16個ETH和相應的軟硬件設備就可以作為運營商運行節點，雖然降低了運營商門檻，但是RocketPool引入$RPL質押來降低運營商作惡的風險。

StakingPool的方案使得普通的用戶可以將小額的ETH存入合約來獲得以太坊的挖kuang獎勵，同時返還生息代幣如stETH和rETH來釋放質押資產的流動性，進一步增強了以太坊的去中心化程度和資金使用效率，是社區最為看好的方向。

CEX，中心化托管機構：除了SoloStaking和StakingPool,中心化的交易所和一眾資管機構都是以太坊質押的主要參與者，例如Coinbase和幣安等也都推出了自己的質押服務，通過吸收小額的ETH來參與低風險的以太坊質押wa礦。三種方案在去中心化程度和安全性方面都各有優劣，這取決于質押者的信任對象，但是無可置疑的是，三種方案都捕獲到了相應的資金和用戶，共同維護著以太坊的安全和去中心化。

3.1.2風險與隱患

是否合并以后真的就萬事大吉？我覺得未必，從下圖的數據我們可以窺探一下解除信標鏈提款限制以后的局面。

圖11：合并后質押ETH去向

目前以太坊的質押量主要集中在Lido，Coinbase和SoloStaking，合并以后新的以太坊質押則大量流向了Lido和Coinbase這類相對中心化的機構和協議里，在解除提款限制以后，我覺得原來質押的以太坊會被重新分配到Lido和Coinbase里，隨著時間的流逝，Lido和Coinbase將會掌握越來越多的以太坊驗證者和質押量，最終對以太坊的去中心化帶來嚴重的威脅，當他們控制住以太坊以后，對于想要重新打破這種局面的交易，將會被Lido或Coinbase這樣的大礦池所拒絕，因為你想質押ETH到以太坊的這筆交易能否上鏈也是他們說了算，并且新產生的ETH也將會往ETH越多的人手里集中，因為他們在質押的時候就掌握了大量的ETH，這無疑對以太坊的去中心化會是新的挑戰，我們可以期待社區和核心開發者一起來解決這個問題。

3.1.3獎勵類型

Attestation獎勵：每一個slot的committee都要對前一個Epoch歷史區塊檢查點進行Attestation，成功Attestation以后會獲得Attestation獎勵，作為Validator的收入之一。

圖12：Attestation獎勵

出塊獎勵：每一個Slot會有一個Validator作為proposer來打包區塊，被選為proposer的Validator可以獲得出塊獎勵。

DeFi分析師：近230億美元的ETH 2.0質押資金不會在PoS過渡后立即流動:6月5日消息，Etherscan數據顯示，目前有12,787,637枚ETH鎖定在以太坊2.0合約中。以太坊2.0合約持有大量ETH驗證器的資金，因為需要32枚ETH才能成為一個驗證者器。每一天都有相當數量的驗證器在合約中鎖定資金。按照ETH目前的價格計算，被鎖定的ETH總價值約為229億美元。

這229億美元的ETH是鎖定的，可能在很長一段時間內都沒有流動性。最近，DeFi分析師Korpi在推特上解釋說：“我注意到一些人認為合并是一個負面的價格催化劑，因為將有大量ETH解鎖——但這是錯誤的。質押ETH不會在合并時解鎖。合并不會允許提款。這屬于合并后6-12個月進行的另一次以太坊升級計劃。換句話說，無論是質押ETH還是質押獎勵，在很長一段時間內它們都不會進入流通。”

他進一步補充稱：“解鎖的ETH將緩慢釋放。即使啟用提款，所有的ETH也不會立即可用。在最糟糕的情況下，可能需要一年多的時間，而在更現實的情況下，可能需要幾個月的時間。釋放將會很緩慢。”（Bitcoin.com）[2022/6/5 4:03:03]

圖13：Proposal獎勵

MEV收入：MEV收入除了gas費用的收入以外，還有三明治攻擊等方式的收入，據EigenPhi的數據，過去7天三明治攻擊的Volume都在100M以上，最高Volume接近400M，MEV的收入成為驗證者的重要收入組成之一

圖14：合并后MEV情況

3.1.4懲罰類型

怠工懲罰：未能按照共識預期產生出塊：未在預期時間對區塊進行Attestation。

惡意行為導致slash：在單個Slot內生產兩個區塊或者進行兩次Attestation；違反CasperFFG共識規則提議錯誤區塊。

3.2私鑰類型

簽名私鑰：簽名私鑰用于驗證者在履行職責時的消息簽署，包括attesting和proposingblocks，每6.4min，即每個Epoch，該密鑰將被使用一次。

提款私鑰：提取質押資產和出塊獎勵時使用的密鑰，需要離線存儲，在上海分叉以后，可用提款私鑰提取質押的ETH和獎勵。

3.3ETH2質押風險

私鑰被盜：ETH2的簽名/提款私鑰被盜。

單點故障/驗證者的有效性：目前，驗證人以單一的機器或節點存在并履行其職責。協議嚴格的規則禁止常見的冗余形式，如在多個節點上運行同一個驗證人，這樣做可能會導致驗證人被“懲罰”。如果使用質押服務，密鑰位于一個云服務器上。如果任何組件出了問題，驗證人就會停止驗證，從而受到懲罰。

四：分布式驗證者技術

在質押層面，雖然我們有去中心化的質押解決方案來降低質押門檻和提高質押服務的去中心化，但是在Validator層面，依然存在著單點風險，現在單個驗證者運行著網絡的多個客戶端，如果因為網絡原因或者是斷電等物理因素會造成怠工懲罰，slot也無法收集到有效的簽名，我們無法通過冗余的方式在多個地方運行同一個驗證者節點，因為這會造成簽名的混亂，會被認為是對網絡的攻擊，但是我們可以將簽名私鑰拆分，通過DVT技術來降低單點故障的風險，在實施升級的時候，也為節點提供了升級空間，并不會因為網絡升級導致節點的大面積掉線，具體分析，請讓我們往下探究！

4.1概念

operator：運行一個節點的個人或實體。

Composable Finance贏得波卡第7次平行鏈插槽拍賣:1月13日消息，Polkadot網絡第7次平行鏈插槽Auction的蠟燭期結束。由于在整個蠟燭期內，Composable Finance都處于領先狀態。所以“搖骰子”結束之后，在23：35，Composable以 鎖定6,027,000 DOT贏得Polkadot第7次平行鏈插槽Auction。

由于Polkadot的第二輪插槽Auction是每兩周進行一次，所以第8次Auction將在2022年1月21日凌晨2點 開啟。目前在所有活躍的Crowdloan活動中，Centrifuge收集的DOT最多，排在后面的還有 Interlay、HydraDX、Nodle和Litentry。

此外，第二批Auction的所有6個獲勝者都將在2022年3月11日接入Polkadot中繼鏈并上線主網[2022/1/14 8:48:07]

operatornode：指的是一個硬件和軟件，執行以太坊驗證者的任務。這些任務可以由節點單獨完成，也可以與其他使用DVT工具的節點聯合完成。

分布式驗證者技術：分布式驗證者技術是一種將單個以太坊驗證者的工作分配給一組分散節點的技術。相比驗證者客戶端在單臺機器上運行，分布式驗證者技術能夠提供更加安全和去中心化的服務

圖15：Validator、Nodes、Committees和Operators的關系

4.2分布式驗證者節點需要運行

以太坊執行層客戶端

以太坊共識層客戶端

以太坊分布式驗證者客戶端

以太坊驗證者客戶端

4.3DV如何防范ETH2質押風險

私鑰被盜

使用門限簽名技術可以實現防止私鑰被盜的風險

一個完整的驗證者密鑰被拆分為多個小的密鑰

拆分后的小份密鑰通過聚合產生完整密鑰的簽名

圖16：密鑰拆分和聚合簽名

節點宕機

CrashFaults：

原因：因為停電，斷網，硬件故障，軟件錯誤導致的崩潰；

防范措施：通過在多個地方運行同一個節點的冗余備份方案來防范節點掉線；

ByzantineFaults：

原因：由軟件bugs，網絡攻擊導致；

防范措施：多個參與節點通過共識決定，單個節點無法做出決定。

4.4總體架構

圖17：DVT總體架構

分布式驗證者使用私鑰分片遠程簽署消息

在分布式驗證者客戶端內通過聚合簽名技術對分布式驗證者的簽名進行聚合，達到閾值以后，對區塊進行簽名。

4.5實現DVT技術的兩種路徑

AnapproachtoDVTusingSSS：該方案由質押32個ETH的實體創建簽名私鑰和提款私鑰，并運行一個SecretSharingScheme程序在委員會節點中安全的分發sk密鑰的份額。

AnapproachtoDVTusingaDKGprotocol：在DKG的方案中，沒有一個實體來為驗證者分發簽名私鑰的份額，而是一群驗證者委員會節點一起運行DKG協議。因此，一個秘鑰和公鑰，以及sk的n個份額sk_1，...，sk_n被創建，i=1，...n的第i個節點擁有份額sk_i。

圖18：DKGProtocol

4.6ThresholdSignatureSchemes(TSS)

當驗證者對區塊達成一致需要簽名時，采用BLS閾值簽名方案來實現簽名。其允許N個驗證者共同簽名數據，并且在t+1（0tn)個驗證者正確簽名的情況下實現完整簽名。通過tss的方案，既實現了每一個驗證者都無法獲得完整的簽名私鑰，又保證了完整簽名的順利生成。

五：從主流項目看DVT

5.1SSV

表面上看，SSV提供了穩健的、去中心化的進入以太坊質押生態系統的途徑。再深入一點，SSV是一個復雜的、配有共識層的多簽錢包，SSV在信標鏈節點和驗證者客戶端之間充當緩沖器的作用。

5.1.1配置的主要組成部分

DistributedKeyGeneration：operator通過運行SSV程序計算生成了一個共享的公私鑰集。每個operator只擁有私鑰的單一部分，確保沒有一個運營商可以影響或控制整個私鑰做出單方面的決定。

ShamirSecretSharing：這個機制被用于使用預先定義的KeyShares閾值重構驗證者密鑰，單個的KeyShared不能被用于簽署消息。SSV能夠利用BLS技術聚合簽名，創建驗證者的完整密鑰簽名。通過結合Shamir和BLS，驗證者的簽名私鑰被切片共享，并在需要簽名時聚合重組。

Multi-PartyComputation：將安全的多方計算應用于secretsharing，允許SSV的KeyShares安全地分布在operators之間，以及執行驗證者職責的分散計算，而無需在單個設備上重建驗證者密鑰。

IstanbulByzantineFaultToleranceConsensus：將這一切聯系起來的是SSV的共識層，基于伊斯坦布爾拜占庭容錯算法。該算法隨機選擇一個驗證者節點，負責區塊提議并與其他參與者分享信息。一旦預定的KeyShares閾值認為該區塊是有效的，它就被添加到鏈上。因此，即使一些operators有問題或目前不在線，也可以達成共識。

圖19：SSVV2網絡拓撲

5.1.2SSV生態的三類參與者

Stakers：利用SSV/DVT技術的交易所，服務商或個人ETH持有者，以實現其驗證者的最佳有效性、安全性和去中心化。stakers向operators支付SSV代幣的費用，以管理他們的驗證器。

Operators：operators提供硬件基礎設施，運行SSV協議，并負責維護驗證者和ssv.網絡的整體健康。operator以SSV代幣確定其服務費用，并向驗證者收取運營和維護驗證器的費用。

DAO(SSVtokenholders)：ssv.networkDAO分散了ssv.network協議和資金的所有權和治理權，SSV是網絡的原生代幣。任何擁有SSV代幣的人都可以參與DAO，對提案和其他需要投票的項目進行投票。擁有的SSV代幣的數量決定了對影響網絡的決策的投票權。

5.1.3ssv.networkDAO負責以下工作：

Operatorscoring:ssv.network依靠operators和對他們的質量、經驗和提供的服務進行0-100%的去中心化和透明的評分。DAO還負責審核"VerifiedOperators"，并維護VOs的名單。Stakers可以查看并使用這些排名來選擇管理其驗證者的Operators

Networkfees：為了使用ssv.network，Stakers需要支付網絡費。網絡費是對每個驗證者收取的固定費用，被添加到operators費用中。網絡費直接流入DAO國庫，可用于資助SSV生態系統的進一步發展和通過DAO投票程序的活動。

Treasury：stakers支付的網絡費用為DAO國庫提供資金，它被用于發展SSV協議和生態系統的項目。可能包括協議開發和網絡增長的贈款，與SSV代幣持有人直接分享收入，營銷和社區激勵，代幣交換以實現國庫的多樣化，以及戰略合作伙伴的投資以換取SSV代幣。

Voting：提交給DAO的撥款請求和其他需要投票通過的提案。任何持有SSV代幣的人都可以對影響DAO的決定進行投票，例如撥款請求、成為驗證運營商的請求以及提交給DAO考慮的其他想法或請求。

5.2Obol

Obol是一種通過multi-operator促進staking信任最小化的協議，該協議能夠被作為多種類web3產品的核心模塊以低信任成本獲得以太坊質押收益。

5.2.1Obol的四個核心公共chan品：

DistributedValidatorLaunchpad：引導分布式驗證者的CLI工具和dApp

Charon：Charon是ObolNetwork的分布式驗證者客戶端，也是啟用信任最小化驗證的第一步。Charon支持容錯、高可用性驗證，使一群人能夠在多臺機器上共同運行驗證者，而不是在單個機器上運行。

圖20：Charon內部架構

ObolManagers：一組用于形成分布式驗證器的可靠智能合約

ObolTestnets：一組正在進行的公共激勵測試網，使任何規模的運營商都可以在為Obol主網網絡服務之前測試他們的部署。

5.2.2關鍵概念：

DistributedValidator：分布式驗證器是運行在多個節點/機器上的以太坊權益證明驗證器。使用分布式驗證器技術(DVT)可以實現此功能。分布式驗證者技術避免了單點故障的問題，如果DVT集群中33%的參與節點下線，剩余的活躍節點仍然可以就簽署達成共識，并為Staking的驗證者生成有效簽名。這是主動冗余方式，用于最大限度減少關鍵任務系統停機時間的常見模式。

DistributedValidatorNode：分布式驗證器節點是operator需要配置和運行以履行分布式驗證器operator職責的一組客戶端。operator可以在同一硬件上運行冗余的執行和共識客戶端，運行執行層中繼器，其他檢測服務，以確保最佳的性能。在上述例子中，客戶端堆棧包括Geth，Lighthouse，Charon和Teku。

圖21：Obol的客戶端示例

ExecutionClient：執行層客戶端專門負責運行EVM和管理以太坊網絡的交易池。

執行層客戶端包括：Go-Ethereum、Nethermind、Erigon。

ConsensusCilent：共識客戶端的職責是運行以太坊的權益證明共識層，通常稱為信標鏈。共識層客戶端包括：Prysm、Teku、Lighthouse、Nimbus、Lodestra。

DistributedValidatorClient：

分布式驗證者客戶端通過標準化的RESTAPI攔截驗證者客戶端?共識層客戶端的信息流，并聚焦于兩個核心職責

ValidatorClient：驗證者客戶端是運行一個或多個以太坊驗證者的一段代碼。

驗證者客戶端包括：Vouch、Prysm、Teku、Lighthouse

DistributedValidatorCluster：分布式驗證者集群是連接在一起的分布式驗證者節點的ji合。

就所有驗證者簽署的候選人職責達成共識

將所有驗證者的簽名組合成一個分布式驗證者簽名

圖22：Obol的DVT網絡拓撲

DistributedValidatorKey：DistributedValidatorKey是一組BLS私鑰，它們共同作為參與權益證明共識的閾值密鑰。

DistributedValidatorKeyShare：分布式驗證者私鑰的一份私鑰。

DistributedValidatorKeyGenerationCeremony：為了在分布式驗證器中實現容錯，各個私鑰份額需要一起生成。與其讓受信任的經銷商產生私鑰，將其分割并分發，不如讓分布式驗證器集群中的每個操作員參與所謂的分布式密鑰生成儀式，這樣做的好處是在任何時候都不會構建完整的私鑰。分布式驗證器密鑰生成儀式是DKG儀式的一種類型。儀式產生簽名的驗證器存放和退出數據，以及所有的驗證器密鑰份額和它們相關的元數據。

六：總結與展望

6.1總結

行文通篇，從TheMerge開始敘述，講述合并以后以太坊采用的CasperFFG算法，熟悉了合并以后區塊的產生方式以及新的一些技術概念，隨后講到了以太坊新的挖kuang方式以及目前存在的Staking方案，了解到驗證者存在的單點故障問題，隨后又深入到DVT技術，并通過兩個項目的案例簡述DVT如何解決了這個問題，整篇文章按照去中心化的思路敘述，為讀者了解以太坊的共識算法和去中心化發展方向提供了一定的參考。

6.2展望

以太坊在TheMerge以后，將會逐步實現Danksharding，首先通過EIP-4488降低calldata的gas花銷，從16gwei降低到3gwei，為rollup的提速擴容進行強有力的支持，之后一步是在Proto-danksharding中引入Blobs的交易類型，使得以太坊能夠為rollup提供更多的存儲空間，降低D/A的成本，并逐漸實現Danksharding。

要實現Danksharding中描述的數據可用性采樣、區塊提議者/構建者分離等設想，必須要確保以太坊網絡的節點足夠多，足夠去中心化，數據可用性采樣才能實施，也就是說要確保擴容和低成本的D/A，以太坊的去中心化是最為重要的一環，因為去中心化的質押方案和DVT等技術對以太坊后續的發展至關重要。

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